JP2750862B2 - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ディスクブレーキ装置に係り、詳しく
は、小型軽量で、しかも制動効率を向上させるディスク
ブレーキ装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、自動二輪車に搭載されるディスクブレーキ装
置には、車輪と一体に回転するディスクプレートの少な
くとも一方の制動面に対向してブレーキパッドがディス
ク軸方向へ移動可能に配置され、このブレーキパッドを
ディスクプレートに摺接させて制動するものがある。

ところで、制動力を向上させるために、ブレーキパッ
ドを一対のピストンで押動してディスクプレートに摺接
させるものがある。この場合、同径のピストンで押動す
ると、ブレーキパッドはディスク回転方向の入側がディ
スクプレートの回転で引き込まれ、その出側より多く摩
耗するいわゆる片減現象が生じるため、ブレーキパッド
の押圧力を小さくし、一方ディスク回転方向の出側では
制動トルクを受けるため、ブレーキパッドの押圧力を大
きくする必要がある。

このようにして、小径ピストンをディスク回転方向の
入側に、大径ピストンをディスクプレート回転方向の出
側に配置することにより、ブレーキパッドの片減を防止
すると共に、制動効率を向上させるようにするものがあ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、ディスクブレーキ装置は小型軽量化のため
に、ブレーキパッドの面積が、熱容量を確保する条件下
で、必要最小限の大きさに設定される。

一方、ブレーキパッドを押動する小径ピストンと大径
ピストンとのピストンピッチは、ピストン径、キャリパ
のシリンダに設けられるピストンシールやダストシール
の配置スペースを確保する等の理由から物理的に決定さ
れる。

このため、第８図に示すように、ブレーキパッド100
はパッドセットピン101を介してキャリパボディ102に吊
持されているが、このブレーキパッド100のパッドセン
タO1を、キャリパボディ102に設けたピストン103,104の
ピストンピッチセンタO2と一致させると、ディスクプレ
ート105のディスク回転方向において、そのディスク回
転方向の出側Ａのピストン104の一部104aがブレーキパ
ッド100の裏板100aからはみ出るようになる。

このため、キャリパボディ102の制動トルク受部102a
に、ピストン104の一部104aからの逃部102bを形成する
必要があり、この逃部102bを形成した分、ブレーキパッ
ド100の裏板100aからの制動トルクを受ける制動トルク
受部102aの面積が軽減する。

このように、ディスク回転方向の出側のピストン104
を小径にすることは、前記したように制動トルクを受け
る側であるから好ましくない。さらに、ブレーキパッド
の裏板に一対のピストンの全面が当接して、ブレーキパ
ッドを押動することが、ピストンの押す力を有効に使用
することができ好ましいが、ピストンの全面を当接させ
るようにブレーキパッドを大きくすると、パッド面積が
熱容量に対して大きくなり過ぎて、小型軽量化を図る上
で問題がある。

この発明は、このような実状に鑑みてなされたもの
で、小型軽量で、しかもピストンの押す力を有効に利用
することが可能なディスクブレーキ装置を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明はディスクプレ
ートの少なくとも一方の制動面に対向してブレーキパッ
ドがディスク軸方向へ移動可能に配置され、このブレー
キパッドを押動する小径ピストンをディスク回転方向の
入側に、大径ピストンをディスク回転方向の出側に配置
し、この小径ピストンと大径ピストンとでブレーキパッ
ドを押動してディスクプレートに摺接させるディスクブ
レーキ装置において、前記小径ピストンと大径ピストン
とのピストンピッチセンタを、前記ブレーキパッドのパ
ッドセンタに対してディスク回転方向の入側にオフセッ
トするようになしたことを特徴としている。

［作用］ この発明では、ブレーキパッドを押動する小径ピスト
ンと大径ピストンが、そのピストンピッチセンタを、ブ
レーキパッドのパッドセンタに対して、ディスクプレー
トのディスク回転方向の入側にオフセットされている。
このため、ブレーキパッドのパッド面積を熱容量等から
必要とされる最小限の大きさに設定しても、ピストンの
全面をブレーキパッドに当接させることが可能になり、
ピストンの押す力を有効に利用できる。

［実施例］ 次に、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明のディスクブレーキ装置を取付けた
自動二輪車のフロントフォークの側面図である。図中符
号１は自動二輪車のフロントフォークであり、その下端
に軸支されるフロントホイール２にはディスクプレート
３が取付られ、このディスクプレート３は前輪４と一体
に回転する。

このディスクプレート３に制動力を与えるディスクブ
レーキ装置５は、取付ボルト６を介してフロントフォー
ク１のブラケット1aに取付けられている。このディスク
ブレーキ装置５は液圧式が採用されており、例えば図示
しないブレーキレバーを操作すると、マスタシリンダか
らブレーキ液がブレーキホース７を介して供給されるよ
うになっている。

このディスクブレーキ装置５は、第２図〜第５図に示
すように対向ピストン方式が用いられ、一対のキャリパ
ボディ８はディスクプレート３の両側に配置され、取付
ボルト９で互いに接合された構造になっている。

このキャリパボディ８にはパッドセットピン10が掛け
渡されており、ディスクプレート３の制動面に対向して
配置されたブレーキパッド11が、その裏板11bを介して
パッドセットピン10に吊持されている。この両ブレーキ
パッド11はキャリパボディ８に形成された制動トルク受
部8aにガイドされて、ディスク軸方向へ移動可能になっ
ており、この制動トルク受部8aで制動時にブレーキパッ
ド11の裏板11bを介して制動トルクを受ける。

このブレーキパッド11の裏板11bにはパッド11aが設け
られ、このパッド11aの面積は所定の制動力を得ると共
に、制動時に発生する熱の熱容量等を考慮して必要最小
限に設定されている。このブレーキパッド11のパッドセ
ンタS1はディスク軸とパッドセットピン10とを結ぶ線上
に設定されている。

キャリパボディ８にはディスクプレート３の両側に、
それぞれ大径のシリンダ8bと小径のシリンダ8cが隣合せ
に形成され、これらのシリンダ8b,8cにはピストンシー
ル12及びダストシール13を介して大径ピストン14と小径
ピストン15が摺動可能に設けられている。このそれぞれ
のピストン14,15でシリンダ8b,8cに液室8d,8eが形成さ
れ、この両液室8d,8eは図示しない連通炉で連通してお
り、両ピストン14,15にブレーキホース７から同じ液圧
が作用するようになっている。

このキャリパボディ８に形成されるシリンダ8b,8c
は、第５図に示すように、小径ピストン15の嵌合長さ
が、大径ピストン14の嵌合長さより短く形成されてお
り、キャリパボディ８を必要最小限の大きさに抑えるこ
とができ、その分小型軽量になっている。

この小径ピストン15はディスク回転方向の入側Ｂに、
大径ピストン14はディスク回転方向出側Ａになるように
取付けられ、ブレーキパッド11のパッドセンタS1は、小
径ピストン15と大径ピストン14のピストンピッチセンタ
S2に対してディスク回転方向の出側Ａへ長さL1だけオフ
セットしている。この小径ピストン15と大径ピストン14
のピストンピッチＰは、小径ピストン15及び大径ピスト
ン14のピストン径、キャリパボディ８のシリンダ8b,8c
に設けられるピストンシール12やダストシール13の配置
スペースを確保する等の理由から物理的に決定される。

この大径ピストン14と小径ピストン15は、このオフセ
ットでブレーキパッド11の裏板11bからはみ出ないよう
になって、その全面に当接しており、そのピストンの押
し力を有効に利用できるようになっている。

この大径ピストン14及び小径ピストン15は、ブレーキ
パッド11の裏板11bからはみ出ないようになっており、
これにより第２図に示すように、キャリパボディ８の制
動トルク受部8aは裏板11bの側部の全面が当接すること
ができ、制動トルクを確実に受けることができる。

従って、ディスクプレート３はフロントホイール２の
回転によって図示方向に回転する。ブレーキレバーの操
作によるマスタシリンダの作動で、ブレーキ液がキャリ
パボディ８の液室8d,8eに供給されると、大径ピストン1
4及び小径ピストン15がディスクプレート３の方向へ移
動してブレーキパッド11の裏板11bを押す。

これにより、ブレーキパッド11の裏板11bがパッドセ
ットピン10を移動し、そのパッド11aがディスクプレー
ト３の制動面に摺接して制動する。このブレーキパッド
11にかかる制動トルクは、キャリパボディ８のディスク
回転方向の出側Ａの制動トルク受部8aを介して、フロン
トフォーク１のブラケット1aで受けられる。

このとき、大径ピストン14及び小径ピストン15による
ブレーキパッド11の押し力は、ディスク回転方向の入側
Ｂが出側Ａよりも小さくなり、ブレーキパッド11のパッ
ド11aがディスク回転方向の入側Ｂでディスクプレート
３の回転で引き込まれることによるいわゆる片減現象が
生じることを防止する。

また、この制動時にディスク回転方向の出側Ａでは制
動トルクを受けるが、大径ピストン14と小径ピストン15
のピストンピッチセンタS2に対して、ブレーキパッド11
のパッドセンタS1がディスク回転方向へオフセットされ
ているので、大径ピストン14及び小径ピストン15はブレ
ーキパッド11の裏板11bの全面を押すことができる。従
って、パッド面積を必要最小限に設定しても、大径ピス
トン14がブレーキパッド11の裏板11bからはみ出すこと
がなく、ブレーキパッド11を有効に押すことができ、制
動効率が向上する。

第６図は他の実施例のディスクブレーキ装置を示す図
である。この実施例のキャリパボディ16に配置されたブ
レーキパッド17、大径ピストン14及び小径ピストン15の
配置は、前記実施例と同様に、ブレーキパッド17のパッ
ドセンタS12を、大径ピストン14と小径ピストン15のピ
ッチセンタS22に対して長さL2だけ、ディスク回転方向
の出側Ａにオフセットさせている。

このブレーキパッド17の裏板17bに設けられたパッド1
7aは台形形状に形成されており、ディスク回転方向の両
端部17cはそれぞれ大径ピストン14及び小径ピストン15
の端部に略一致させ、またディスク径方向の斜辺17dは
大径ピストン14及び小径ピストン15の端部に略一致さ
せ、必要最小限の大きさになるようにしている。

第７図はさらに他の実施例のディスクブレーキ装置を
示す図である。この実施例のキャリパボディ20に配置さ
れたブレーキパッド17、大径ピストン14及び小径ピスト
ン15の配置は、前記実施例と同様に、ブレーキパッド17
のパッドセンタS13を、大径ピストン14と小径ピストン1
5のピッチセンタS23に対して長さL3だけ、ディスク回転
方向の出側Ａにオフセットさせている。そして、ディス
クプレート３の回転中心から小径ピストン15の中心まで
の距離R2は、大径ピストン14の中心までの距離R1よりも
大きく設定されている。この大径ピストン14及び小径ピ
ストン15は、ディスクプレート３の制動面内にあり、こ
れらのピストンで制動面の全面にブレーキパッド17のパ
ッド17aを摺接させることができ、制動力が有効に得ら
れるようにしている。

なお、この発明のディスクブレーキ装置は、この実施
例の固定キャリパ型の他に、浮動キャリパ型にも適用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のディスクブレーキ装
置は、小径ピストンと大径ピストンとのピストンピッチ
センタを、ブレーキパッドのパッドセンタに対してディ
スク回転方向の入側にオフセットするようになしたか
ら、必要最小限のパッドの面積を有するブレーキパッド
を、ピストンの全面で押動することができ、ピストンの
押す力を有効に使用することができ、制動効率が一層向
上する。

また、ブレーキパッドは必要最小限のパッド面積を有
しており、パッド面積が熱容量に対して大きくなり過ぎ
ることがなく、小型軽量化を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のディスクブレーキ装置を取付けた自
動二輪車のフロントフォークの側面図、第２図はディス
クブレーキ装置のブレーキパッドとピストンの配置を示
す図、第３図はディスクブレーキ装置のキャリパボディ
の断面図、第４図は第２図のIV−IV断面図、第５図はキ
ャリパボディのピストン部の断面図、第６図は他の実施
例のブレーキパッドとピストンの配置を示す図、第７図
はさらに他の実施例のブレーキパッドとピストンの配置
を示す図、第８図は従来のディスクブレーキ装置のブレ
ーキパッドとピストンの配置を示す図である。 図中符号３はディスクプレート、8,16,20はキャリパボ
ディ、14は大径ピストン、15は小径ピストン、11,17は
ブレーキパッドである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクブレーキの少なくとも一方の制動
   面に対向してブレーキパッドがディスク軸方向へ移動可
   能に配置され、このブレーキパッドを押動する小径ピス
   トンをディスク回転方向の入側に、大径ピストンをディ
   スク回転方向の出側に配置し、この小径ピストンと大径
   ピストンとでブレーキパッドを押動してディスクプレー
   トに摺接させるディスクブレーキ装置において、前記小
   径ピストンと大径ピストンとのピストンピッチセンタ
   を、前記ブレーキパッドのパッドセンタに対してディス
   ク回転方向の入側にオフセットするようになしたディス
   クブレーキ装置。